高一物理圆周运动课件必修.ppt

5.5 圆周运动 学习目标 知识与技能 v1、理解线速度的概念,知道它就是物体做 匀速圆周运动的瞬时速度;理解角速度和周 期的概念，会用它们的公式进行计算。 v2、理解线速度、角速度、周期之间的关系 ：v=r=2rT v3、理解匀速圆周运动是变速运动。 过程与方法 1、运用极限法理解线速度的瞬时性。 2、运用数学知识推导角速度的单位。 情感、态度与价值观 1、通过极限思想和数学知识的应用，体会学科 知识间的联系，建立普遍联系的观点。 2、体会应用知识的乐趣。 学习重点和难点 v1、重点是线速度、角速度的概念以及它 们之间的联系。 v2、难点是理解线速度、角速度的物理意 义 观 察 质点的运动轨迹是圆或圆的一部分的运动叫做圆周运动 讨论：讨论： 如何描述自行车的链轮、飞轮和后轮运动情况？如何描述自行车的链轮、飞轮和后轮运动情况？ 链轮 飞轮 后轮 思 考 两物体均做圆周运动，怎样比较它们运动的快慢？ 比较物体 在一段时 间内通过 的圆弧的 长短 比较物体 在一段时 间内半径 转过的角 度 比较物 体转过 一圈所 用时间 比较物 体在一 段时间 内转过 的圈数 描 述 圆 周 运 动 快 慢 的 物 理 量 1、物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。 2、定义：质点做圆周运动通过 的弧长 l 和所用时间 t 的比值 叫做线速度的大小。 3、大小： 4、单位：m/s v = t l 5、方向：质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上 该点的切线方向。 l是弧长并非位移 当t 趋近零时,弧长l 就等于物体的位移,式 中的v ,就是直线运动 中学过的瞬时速度. 矢量 l t 任取两段相等的时 间，比较圆弧长度 匀速圆周运动 任意相等时间内 通过的圆弧长度 相等 v 可见：尽管做匀速圆 周运动的物体在各个 时刻的线速度大小相 等，但线速度的方向 是不断变化的 匀速圆周运动是变速运动！ 速率不变 是线速度大小不变的运动！ v v o 匀速圆周运动是角速度不变的运动！ 1、物理意义： 描述质点绕圆心转动的快慢。 2、定义：质点所在的半径转 过的角度和所用时间t的 比值叫做角速度。 3、公式：= t 采用弧 度制 4、单位：弧度/秒 rad/s 或 s -1 角度制和弧度制 2、弧度制： 相当于将圆周等分成 2等份，每一等份对 应的圆心角大小为1 弧度。 o A B r l 1、角度制： 将圆周等分成360等 份，每一等份对应的 圆心角定义为1度。 圆心角的大小可以用弧长和半径的比值来 描述,这个比值是没有单位的,为了描述问题 的方便,我们“给”这个比值一个单位,这就 是弧度（rad）. 练习：1800对应多少弧度？ 900对应多少弧度？ 3、角速度的单位: 弧度 /秒rad/s 或 s-1 R l = 半径 弧长 q 做匀速圆周运动的物体，如果转过 一周所用的时间越少，那么就表示 运动得越快。 周期：T 表示运动一周所用的时间 匀速圆周运动是周期不变的运动！ 周期的倒数叫频率 表示一秒内转过的圈数 频率： 频率越高表明物体运转得越快！ 单位时间内转过的圈数叫转速 转速：n 转速n越大表明物体运动得越快！ 描 述 圆 周 运 动 快 慢 的 物 理 量 周期频率转速 定义 符号 单位 物理 意义 关系 n r/s或r/min 描述物体做圆周运动的快慢 物体运动 一周所用 的时间 T sHz或s-1 n = f = T 1 物体在单位 时间所转过 的圈数 f 物体在单位 时间所转过 的圈数 匀速圆周运动是 周期、频率、转速都不变的运动！ 1、做匀速圆周运动的物体，线速度 不变， 时刻在变，线速度是 (恒量或变量), 匀速圆周运动的性质是 , 匀速的含义是 。 大小 方向变量 变速曲线运动 线速度的大小不变 练习 2、对于做匀速圆周运动的物体，下列说法 正确的是： （ ） A、相等的时间里通过的路程相等 B、相等的时间里通过的弧长相等 C、相等的时间里发生的位移相同 D、相等的时间里转过的角度相等 E、相等的时间里平均速度相同 ABD 练习 思 考 线速度、角速度与周期的关系？ 设物体做半径为 r 的匀速圆周运动： v = T 2r 线速度与周期的关系： 角速度与周期的关系：= T 2 思 考 线速度与角速度的关系？ 设物体做半径为r的匀速圆周运动，在t内通 过的弧长为l ，半径转过的角度为 由数学知识得l = r v = = =r t l t r v =r l r 当V一定时，与r成反比 当一定时，V与r成正比 当r一定时，V与成正比 关于r的讨论： 根据上面的公式，得出速度与角速度成正比 ，你同意这种说法吗？请说出你的理由 小结： 小 结 1、圆周运动的概念 3、匀速圆周运动的特点及性质 2、描述圆周运动的几个物理量及其关系 4、两个重要的结论 v = T 2r = T 2 v = r v = t l = t n = f = T 1 (1)、线速度大小不变,方向时刻变化,是变速运动 (2)、速率、角速度、周期、频率、转速都不变 3、比较图中A、B、C三点线速度的的大小关系 A B C B A C A、B、C三点的线速度大小相等 练习 1、传动装置线速度的关系 a、皮带传动线速度相等b、齿轮传动线速度相等 同一传动各轮边缘上线速度相等 两个重要的结论 共轴转动问题 两红点处转动角速度有什么关系？ A B C 2、同轴转动轮上各点的角速度关系 同轴转动轮上各点的角速度相等 对自行车三轮转动的描述 C B A (1)A、B的线速度相同 (2)B、C的角速度相同 (3)B比A角速度大 (4)C比B线速度大 问题研究：P16.4 C B A (1)要测量哪些物理量？ (2)写出自行车正常 行驶的速度与测 量量之间的关系 如何估算你骑自行车的正常速度 (3)估算正常行驶的速度 思 考 地球上的物体随着地球一起饶地轴自转。地球 上不同纬度的物体的周期一样吗?角速度一样 吗?线速度大小一样吗? O R R O OR R O 小 结 1、圆周运动的概念 3、匀速圆周运动的特点及性质 2、描述圆周运动的几个物理量及其关系 4、两个重要的结论 v = T 2r = T 2 v = r v = t l = t n = f = T 1 (1)同一传动各轮边缘上线速度相等 (2)同轴转动轮上各点的角速度相等 (1)、线速度大小不变,方向时刻变化,是变速运动 (2)、速率、角速度、周期、频率、转速都不变 例与练 1、关于物体做匀速圆周运动的速度，下列说法 中正确的是 （ ） A速度的大小和方向都不变 B速度的大小和方向都改变 C速度的大小改变，方向不变 D速度的大小不变，方向改变 匀速圆周运动速度大小（速率）不变， 速度方向不断变化。 例与练 2、关于匀速圆周运动的角速度和线速度，下列 说法正确的是（ ） A半径一定，角速度与线速度成反比 B半径一定，角速度与线速度成正比 C线速度一定，角速度与半径成正比 D角速度一定，线速度与半径成反比 提示 ： 例与练 3、做匀速圆周运动的物体,10s 内沿半径为 20m的圆周运动的弧长为1